FSAE悬架几何设计

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FSAE赛车悬架的优化设计及分析

2、阻尼：阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大，赛车反弹过快，会影响赛车的操控性和稳定性；阻尼过小，则会导致赛车行驶平顺性降低。
3、几何形状：悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。例如，多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性，但需要更高的技术要求和更复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设计
1、确定悬架类型：大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架，这种悬架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料：考虑到赛车的轻量化和刚度需求，通常会选择高强度铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼：弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择，而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段，首先要按照设计图纸进行前期准备，包括加工制造、组装等。要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求，同时要对材料和加工工艺进行严格把关，确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中，要安装发动机、变速器等动力装置，并连接相关管路和附件。在这个过程中，要保证各个零部件之间的连接牢固可靠，同时要确保管路和线路的布置合理，不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来说，FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面：
1、刚度：悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会导致赛车过于僵硬，操控性虽然好，但舒适性会降低；刚度过低则会导致赛车过于软弱，操控性降低，同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估：在完成悬架设计后，需要进行实际的性能测试和评估。这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等，以及在赛道上进行实际的驾驶测试。根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。

基于响应面法的FSAE赛车悬架优化设计

ｂａｓｉｓ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＲｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｌＡｄａｍｓ：ＤｏｕｂｌｅｗｉｓｈｂｏｎｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｌＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｆｏｒｍｕｌａｓｔｕｄｅｎｔｒａｃｉｎｇｃａｒ．
有所缩小。在一定程度上提高了赛车的操纵稳定性，为实车的制造提供了可靠的数据依据。
关键词：响应面法Ａｄａｍｓ双又臂悬架优化设计 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中图分类号：ＴＰ２文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２－３７９１（２ｏ１３）ｏ５（ａ）一００７８ — ０３
ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｎＦＳＡＥＲａｃｉｎｇＣａｒｂａｓｅｄｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅ
ＺＨＯＮＧＷｅｎｊｕｎ。ＺＨＡＯＳｈｉｍｉｎｇ。ＣＨＥＮＸｉａｏｌｉｎ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ。ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＵｌｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。ＮｅｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ。２１００３１，Ｃｈｉｎａ）

基于TTC轮胎数据的FSAE赛车悬挂系统设计-杨昌龙

2.2 主销、磨胎半径和机械拖距 ...................................................7
2.3 瞬时中心和侧倾中心 .............................................................8
2.4 阿卡曼转向 ......................................................................... 10
4.4.4 草图和硬点 ...................................................................... 37
4.5 本章小节 ............................................................................ 39
In this paper, first design the race car suspension systems by each parameter, and establish the suspension geometry. Use Matlab software application processing raw tire test data, selected tires through comparing, figure some of the tire’s features out. Than in ADAMS / CAR software to create a virtual prototype vehicle, and analyze the suspension system parameters how effect on the overall performance of the car. Each connected node of the force in the typical operating conditions arb outputted for finite element analysis. Finally, work with the team to c design the structural of suspension, then complete the RACE CAR design, to create a Formula Lengend of HIT.

ChinaFSAE方程式赛车悬架系统设计分析

毕业设计说明书学院：机械工程系(专业)：车辆工程题目：方程式赛车悬架系统设计分析毕业设计（论文）中文摘要目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 FSAE大学生方程式汽车大赛简介 (1)1.3 赛事意义 (4)1.4 课题的主要任务 (5)2 FSAE悬架设计 (6)2.1 FSAE底盘规则概况 (6)2.2 悬架概述 (8)2.3 悬架设计要求 (9)2.4 悬架结构的选型 (10)2.5 双横臂独立悬架导向机构的设计 (11)2.6 FSAE赛车悬架参数 (15)2.7 车轮定位参数 (23)2.8 弹性元件、减震器的选择与布置 (24)2.9 A臂材料与尺寸 (25)2.10 连接件及轴承的选择 (26)2.11 CAD图与CATIA三维实体图 (29)2.12 主要零件的受力分析 (40)3 方程式悬架的运动仿真 (45)3.1 ADAMS软件简介 (45)3.2 ADAMS基本模块 (46)3.3 前悬架模型的建立 (47)3.4 模型的仿真 (53)3.5 仿真曲线的后期处理 (60)结论 (66)参考文献 (67)致谢................................................. 错误!未定义书签。

1绪论1.1引言悬架是现代汽车上的重要总成之一[1]，由于双横臂悬架有较好的运动特性，因此在越来越多的轿车的前悬上得到应用，特别是在赛车上，更是得到广泛运用，其设计好坏对操纵稳定性、平顺性和安全性有着重要的影响。

操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度, 而且也是决定汽车高速安全行驶的一个主要性能[2]。

本文根据中国FSC大赛规则对赛车的悬架系统进行了设计与分析。

汽车的四轮定位决定了整车的运动性能，前转向轮的定位整合了转向与悬架系统的所有几何参数[3]。

悬架的运动学性能直接影响操纵稳定性等汽车使用性能，而正确的车轮定位参数能够使赛车的运动性能得到良好地发挥，同时还能够增加赛车的安全性与舒适性提高轮胎的使用寿命[4]，减轻驾驶员的驾驶疲劳。

HQF-600型FASE一级方程式赛车车架优化设计

摘要Formula SAE 赛事1980 年在美国举办第一次比赛，现在已经是为汽车工程学会的学生成员举办的一项国际赛事，其目的是设计、制造一辆小型的高性能方程式赛车，并使用这辆自行设计和制造的赛车参加比赛。

出于此项比赛的宗旨是让学生针对业余高速穿障的车手开发制造一个原型车，该原行车应该具备有可小批量生产的能力，并且原型车的造价要低于25,000 美元。

这项竞赛包含有3个最主要的基本元素，分别是：工程设计、成本控制以及静态评估,单独的动态性能测试,高性能的耐久性测试Formula SAE 赛事的主要参与者通常都是来自高校的学生组成的车队。

现在在美国、欧洲和澳大利亚每年都会举办Formula SAE 比赛。

Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。

为了促进民族汽车工业的发展，中国于2010年开始举办此赛事。

本次设计正因此而展开，本次设计主要是从车架的结构入手，为了让车架达到比赛所用赛车的刚度和强度进行设计和分析，本设计对整车做了总体布置，确定重心的位置。

然后将自己设计出的三个不同结构的车架运用Proe进行建模，然后将三个车架导入ansys软件进行静力结构分析与车架侧翻时候的静力分析，通过比较得到优化结果，将优化的车架进行模态分析。

由于车架看是简单实际上是比较复杂的，通过ansys软件的分析不但能满足设计的要求，而且缩短了设计的周期。

通过本次优化设计使中国FSAE赛车车架的设计能更加完美，同时通过比赛可以通过很多数据为民族汽车工业能提供很多重要的数据，进一步使民族汽车的更安全和实用。

关键词：车架；结构；静态分析；模态分析；优化设计ABSTRACTFormula SAE 1980 competition held in the first race in the United States, now is the student members of the Society of Automotive Engineers held an international event, whose purpose and designed using the Zheliang and manufactured race cars. For the purposes of this competition is to allow students to wear barrier for amateur drivers speed development and fabrication of a prototype vehicle, the original driving should have had the capacity to small batch product ion and prototype cars cost less than 25,000 dollars. The main competition includes three basic elements, namely: engineering design, cost control and static evaluation, a separate dynamic performance testing, durability testing high-performance Formula SAE competiti ons are usually the main participants from universities a convoy of students. Now in the United States, Europe and Australia will host an annual Formula SAE competition. In order to promote the national auto industry development, China started in 2010 to organize the event. This design is therefore to start, this design is mainly starting from the structure of the frame in order to allow the frame to match the car's stiffness and strength with the design and analysis, the design of the vehicle made a layout, determine the center of gravity position. And then design their own out of the use of three different frame structures Proe model, then three trailers into ansys structural analysis software for static and time frame roll static analysis, by comparing the optimized results will optimize the modal analysis of the frame. Since the frame is a simple fact to see is more complicated, not only through the analysis ansys software to meet design requirements, and shorten the design cycle. The optimal design by the Chinese FSAE car frame is designed to be more perfect, while a lot of data by race for the nation through the automotive industry can provide many important data, and further make the national car more secure and practical.Key words: Frame;Structure; Static analysis;Modal analysis; optimal Design第1章绪论1.1研究的目的和意义(1)通过此次毕业设计能为FSAE赛车提供出车架的设计方案，能填补学校在这方面的空白之处，也能为学校组建FSEA方程式赛车作出微薄的贡献。

FSAE赛车双横臂悬架优化设计

方法的复杂程度和尽量简化优化设计过程考虑，确定采用平方和加权法来求解前悬架的多目标优化问题。
３运动学仿真分析
将激振台架上下激振位移设置为４使左右车轮同步０ｍｍ，上下跳动，计算悬架主要性能参数的变化规律。车轮定位参数随车轮跳动的变化曲线，图３如所示。外倾角变化范围为（１３－．）８ｍ。车轮跳动时外倾一．～０６。０ｍ９２／角的变化对车辆的稳态响应特性等有很大的影响所以应尽量，减少车轮相对车身跳动时的外倾角变化。内倾角变化范围为（．￣．７。０ｉ３４４）８ｌ３８１＇ｌｍ。内倾角影响转向盘
／ ● ｊ、ｈｒ● ＿１＋１１、１， “ ｉｉ ¨ ● ～ … ¨ ｗ …
中图分类号：Ｈ６Ｕ６．文献标识码：Ｔ１，４３３３Ａ
１『弓言
悬架系统是汽车的重要部件，双横臂独立悬架是现代汽车
定和全有重的响。性安性着要影
ห้องสมุดไป่ตู้
图４轮距随车轮跳动的变化曲线
由上述分析可知，外倾角、内倾角、前束角３个参数在悬架
跳动行程范围内变化较大，需要进行优化。
４多目标优化设计
多目标优化问题的求解方法一般有线性加权和法、平方和
图２双横臂悬架仿真模型
加权法、序列最优化法和各种遗传、进化算法等『，于各种求解１基Ｏｌ
图２所示。
车轮跳动行程／ｍｍ
图３车轮定位参数随车轮跳动的变化曲线
轮距随车轮跳动的变化曲线，如图４所示。轮距的变化范围

FSC大学生方程式汽车悬架设计与研究

FSC大学生方程式赛车悬架设计与研究FSC大学生方程式汽车悬架设计与研究摘要悬架的系统设计与优化，是汽车总体设计中极其重要的一个环节。

本设计以北京理工大学珠海学院FSC车队2020年赛车悬架系统的结构设计为研究目标，主要进行了几个方面的研究工作。

本设计结合赛事规则要求，先确定设计思路，对轮距、轴距、前后悬架立柱等相关部件进行计算与设计，分析车轮定位参数对赛车性能的影响，在确定采用不等长双横臂式悬架结构后，选择弹性元件、减振器、导向机构与其他元件的类型，确保其符合赛车悬架设计的相关原则，并利用CATIA软件对其中重要元件进行三维建模设计，最后，基于ADAMS仿真平台，建立赛车悬架的运动学仿真模型，对其进行仿真分析，得到悬架参数模型后，对初选参数进行结果分析，并利用ADAMS对悬架参数进行优化。

关键词：大学生方程式赛车；悬架系统；结构设计；仿真优化Design and Study of Suspension for a FSC CarAbstractThe design and optimization of suspension system is an essential part of the overall design for a race car. This design takes the suspension system of FSC race car designed by the race team ,which is from Beijing institute of technology, Zhuhai, as the research objective. The the design mainly work in several aspects. This design was based on the competition rules of FSC. The calculation of the wheel track and spread of axles as well as the design of some related components including the front and rear suspension column have been conducted after a clear idea of the design had been made. The next step is the analysis of wheel alignment parameters in order to make out whether it affects the performance of the car. When unequal-length wishbone suspension is selected, the paper chose the type of flexible components, absorder, guide mechanism and other parts, and make sure it in the line with some basic principles. After that, we established 3D model with the help of the software of CATIA. Finally, based on the simulation platform of ADAMS, the kinematics simulation model of racing car suspension was established, and the simulation analysis was carried out. After the suspension parameter model was obtained, the results of primary parameters were used to analyze, and the suspension parameters were optimized by ADAMS.Keywords: FSC Race Car; Suspension system; Design of Structure;Simulate and Optimize目录1绪论 (1)1.1本设计的目的与意义 (1)1.2FSC大赛概况 (1)1.3国内外方程式赛车悬架的研究现状 (2)1.3.1国外研究现状 (2)1.3.2国内研究现状 (3)1.4设计研究的主要内容 (3)1.5本章小结 (4)2悬架系统设计 (5)2.1设计原理与思路 (5)2.2悬架形式的确定 (7)2.3相关部件的设计与选型 (8)2.3.1轮辋与轮胎的选型 (8)2.3.2车轮定位参数 (8)2.3.3 轴荷比、轴距与轮距的设计 (9)2.3.4 悬架导向机构的设计 (10)2.3.5 性能参数的计算 (11)2.3.6 前后悬架立柱的设计 (13)2.3.7 减震器的选型 (13)2.3.8悬架基本参数 (15)2.4章节小结 (16)3 悬架三维建模与装配 (17)3.1悬架零部件的三维建模 (17)3.2悬架的装配 (18)3.3章节小结 (19)4 ADAMS悬架建模与仿真 (20)4.1悬架动力学建模 (20)4.2悬架仿真 (21)4.3仿真结果分析 (23)4.4章节小结 (25)5硬点坐标的优化 (26)5.1仿真结果优化 (26)5.2优化前后结果分析 (28)5.3章节小结 (31)6 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1英文文献原文 (35)附录2中文翻译 (43)附录3前悬架左耳片CAD二维图 (49)附录4前悬架左立柱CAD二维图 (50)1绪论1.1本设计的目的与意义悬架，作为汽车连接车架与车桥的传力装置，是现代汽车上的重要总成之一。

FSAE悬架

2011年4月机电技术77作者简介：郭刚(1985-)，男，硕士研究生，研究方向：汽车安全设计。

F-SAE 赛车后悬架优化赛车后悬架优化分析分析郭刚1 葛晓宏1，2 黄红武1，2(1.厦门大学机电系，福建厦门 361005；2.厦门理工学院，福建厦门 361024)摘要:运用多体动力学软件ADAMS/VIEW 模块建立F-SAE 赛车后悬架模型，并对模型进行仿真分析，研究分析FSAE 赛车运动中后悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律，评价悬架数据合理性。

采用优化分析对悬架不合理数据进行优化，进一步改善悬架系统性能，以提高产品开发质量。

关键词：赛车独立悬架；ADAMS ；优化分析中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2011)02-077-03汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接装置的总称，它把路面作用于车轮的支承力、牵引力、制动力和侧向力以及这些力所产生的力矩传递到车身上，以保证汽车的正常行驶。

悬架系统是汽车重要的组成部分，汽车悬架系统的性能是影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性的重要因素。

由于汽车悬架部件之间运动关系复杂，一般都设计成主销内倾和后倾，并且控制臂轴也大多倾斜布置，这些都给悬架的运动学、动力学分析带来很大困难。

随着计算机技术不断提高，国内外研制开发了很多专门用于机械构件运动仿真分析及优化设计的专用软件，ADAMS 软件就是其中之一。

ADAMS 是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析；该软件还是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。

1 利用ADAMS/VIEW 创建汽车后悬架模型[5] [7] [9]1.1 悬架模型的建立由于较复杂的模型在计算机中难以建立，所以对所建立的模型做如下简化和假设：(1) 悬架中所有零部件都认为是刚体，同时零部件之间的所有连接都简化为铰链，内部间隙不计；(2) 减振器简化为线性弹簧和阻尼； (3) 各运动副内的摩擦力忽略不计； (4) 轮胎简化为刚性体。

FSAE赛车双横臂独立悬架系统设计

ａｎｄ３ＤｍｏｄｅｌＷａＳｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇＣＡＴＩＡｓｏｆｔｗａｒｅ．ＢａｓｅｄＯｉｌＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｆｔｏｍ，ｔｒｈｅｉｆｎｉｔｅｅｌｅ．
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ — ３１４２．２０１３．０８．００５
ＦＳＡＥ赛车双横臂独立悬架系统设计
王军，赵世明，陈少杰，李文珊，康一帆
（２１００３１江苏省南京市南京农业大学工学院）［摘要］双横臂独立悬架对ＦＳＡＥ赛车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性有着重要影响。依据ＦＳＡＥ大学生方程式大赛规则及参照经验值对包括轮距、轴距在内的整车参数进行确定。对轮胎、轮辋等部件进行选择。设计悬架立柱、摇臂部件。并利用ＣＡＴＩＡ软件进行三维模型的建立。基于ＡＮＳＹＳ／Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ协同仿真平台．对在转向和制动复合工况下的前立柱进行有限元分析。分析结果表明，满足材料的强度要求。设计的双横臂独立悬架为车辆悬架系统的结构优化和轻量化设计提供了参考。［关键词］ＡＥ；双横臂独立悬架；有限元分析；ＡＮｓＹｓ，ｒｋｂｅｎｃｈ［中图分类号］Ｕ４６３．３３１［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３ — ３１４２（２０１３）０８ — ００１７ — ０４

FSAE赛车悬架系统结构设计

悬架是汽车上的减振保稳部件，对汽车的操纵稳定性和行驶平顺性具有决定性作用，其结构设计的好坏将直接影响乘坐舒适性。文章以中国大学生方程式汽车大赛（Formula SAE of China，简称 FSAE）中的实车为例，对其悬架系统进行了结构设计。
1 设计思路
FSAE 赛事规则要求赛车悬架应该保证汽车具有良好的行驶平顺性；合适的衰减振动能力；良好的操纵稳定性；赛车制动和加速时能保证车身稳定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角合适；结构紧凑，避免发生运动干涉；能可靠地传递车身和车轮之间的各种力和力矩，保证有足够的强度和使用寿命；便于布置、维修和保养[1]。依据赛事规则要求初步拟定 FSAE 赛车悬架结
终选取 FOX VAN R 型减振器作为赛车悬架弹性元件，
其模型和实物，如图 4 所示，孔对孔距离 220 mm，最大
压缩量为 71.12 mm。
FOCUS 技术聚焦
虑到不等长臂对轮胎跳动的影响，希望轮距变化要小一些，以减小轮胎的磨损程度，提高使用寿命，因此一般选择上下横臂长度的比值在 0.6 左右。本设计的上下横臂比值分别为 0.8 和 0.86，三维模型，如图 5 所示。因 FSAE 赛车所选的侧倾中心高度要高于地面，且侧倾中心高度比较低，所以上下横臂布置在汽车的横向平面内。
2第0192（期9）
Design-Innovation
姨 fn
=
1 2π
KR m
（2）
式中：fn —— —悬架的偏频，Hz；
KR —— —悬架的乘适刚度，N/m；
m— ——轴上载荷，kg。
由前轴载荷（m1 = 80 kg）和 fn1 计算得前乘适刚度：
KR1 =16 690 N/m；由后轴载荷（m2 = 120 kg）和 fn2 计算得后乘适刚度：KR2 =29 579 N/m。 KR 是悬架和轮胎串联的等效刚度，可用式（3）表示：

FSAE赛车悬架系统设计

小组成员：许珈旗杜雅鲜黄业兴
? 设计思路
整车主要框架参数选择和确定
弹性元件和减震器的选择
导向机构零部件的设计
车轮定位参数的设计与优化
? FSC赛车双横臂悬架一般有以下两种设计方案，推杆式双横臂独立悬架与拉杆式双横臂独立悬架。
? 考虑比赛规则对悬架设计的要求、装配、调试难易程度、可靠性等因素，最终确定赛车前悬架和后悬架均采用推杆使不等长双横臂独立悬架。
? 在材料的选择上与车架焊接连接的吊耳采用的是45号钢，与立柱连接的吊耳采用的是7075铝。
单片吊耳
整体式吊耳
摇臂吊耳
减震器吊耳
四.车轮定位参数的确定和优化
1. 车轮外倾角
? 由于赛车经常需要快速转弯，希望能够最好的发挥轮胎性能，使其在转弯的过程中，最大的提供侧向力，所以赛车设计常把它设置为负角度，从而最轮大跳程动度范利围用内轮，胎其的变附化着量能一力般，控并制且在希1°望以随内轮。跳变化尽量小。在常见的车
前后悬架立柱
? 考此虑其到结赛构车设上计立应柱具需备3连个接方悬面架：、轮轮毂毂轴轴承承安和装制位动及器螺卡栓钳安，装因孔；悬孔架。球满头足销这3的个安方装面形后式，及方安可装自位由；设制计动其卡形钳状的和安连装接位件及。安但装前悬架立柱还需特别考虑转向梯形臂的连接，设计的前后悬架立柱三维模型，如图所示。
? 因后此悬我上们下初横选臂前长悬分上别横为臂266长mm为，237175mmmm，. 下横臂长为344mm，同理
横臂建模
悬架吊耳的设计
? 在设计悬架吊耳的时候主要考虑三个方面，首先吊耳的强度要满足设计要求，其次要注重轻量化的优化设计，另外设计的吊耳要有足够的空间保证悬架在运动过程中，杆端轴承与向心轴承不与吊耳发生干涉的现象。

FSAE赛车悬架系统设计

04
考虑轻量化设计，以降低车辆能耗和提升动力性能。
03
FSAE赛车悬架系统设计
设计要求与目标
轻量化
为了提高赛车的加速性能和操确保赛车在高速行驶和快速转弯时具有足够的稳定性，避免侧翻和失控。
舒适性
在保证稳定性的同时，悬架系统应尽可能提高乘坐舒适性，减少振动和冲击。
探索更加智能的悬挂系统控制策略，以适应更加复杂的赛道和驾驶环境。
鼓励更多的学生参与FSAE赛车设计和制造，培养更多的专业人才。
THANKS
感谢观看
悬架几何参数设计
01
几何参数包括主销内倾角、主销外倾角、前束角和后倾角等，对车辆操控性能和行驶稳定性有直接影响。
02
根据赛车性能需求和赛道特点，调整这些参数以优化车辆操控性能。
03
参数调整需考虑车辆在不同驾驶模式下的表现，如赛道模式、雨天模式等。
04
通过仿真分析和实际测试验证参数设计的有效性，并进行必要的优化和改进。
FSAE赛车悬架系统应用现状
赛车运动中，悬架系统是至关重要的部分，它直接影响到车辆的操控性能和行驶稳定性。FSAE赛车悬架系统在设计上需要充分考虑赛车的性能要求和比赛环境。
目前，FSAE赛车悬架系统主要采用独立悬挂形式，这种形式可以更好地适应赛道变化，提高车辆操控性能。同时，为了减轻车身重量和提高响应速度，FSAE 赛车悬架系统通常采用轻量化材料和高性能减震器。
减震器与弹簧设计
减震器用于吸收地面传给车轮的冲击，提高乘坐舒适性和车辆稳定性。
根据赛车的重量分布、驾驶风格以及赛道特性，选择合适的减震器和弹簧类型及规格。
ABCD
弹簧用于支撑车身重量，并缓冲来自路面的振动。

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍（只翻译悬架部分）Edmund F. Gaffney lll and Anthony R. SalinasUniversity of Missouri-Rolla 概要这是一篇基于UM-Rolla队设计经验的有关SAE方程式赛车悬架和车架的设计介绍性文章。

在这里呈现的是一些基础理论和方法，所以一些刚起步的队伍可以遵循这里面的一些基础来设计他们的赛车。

所列举的例子是参照于UM-Rolla队的1996年的参赛数据。

1.悬架几何学悬架几何方面关注于悬架设计的一些基础性知识并着重于UM-Rolla队1996年的设计。

FSAE的悬架由于受过弯速度的限制只能在汽车动力学很狭隘的一个领域内运作，正如你所知道的，过弯速度又是受到跑道尺寸的限制。

因此，FSAE悬架的设计应该严格遵守比赛的要求。

例如，汽车的轮距和轴距是影响操作稳定性至关重要的因素。

这两个方面不仅影响着载荷转移，同时还影响着过弯半径。

此外，我们不仅只能关注于悬架的几何学方面，还得考虑元件的价格还有市场上是否能买得到。

例如，inboard suspension很容易在市场上买到而outboard suspension可能比较便宜些而且制作起来也更加容易些。

UM-Rolla队使用推杆驱动的螺旋弹簧独立悬架系统。

做出这样的决定主要是因为受到安装技术的限制。

此外，不管是对裁判还是对供应商来说，inboard suspension更为适合如今的赛车。

尽管我们所讨论的是上下臂不等长的悬架系统，但你要知道的是这其中的大部分概念对于其他的悬架系统也同样适合。

轮距如图1所示，轮距是汽车左右两侧车轮中心线之间的距离。

对于过弯来说，这是非常重要的一个概念，因为它可以抵制重力作用于质心的惯性力（CG）和作用于轮胎的侧向力所共同产生的倾覆力矩。

对于赛车设计者来说，轮距是影响赛车横向负荷转移的一个至关重要的因素。

这也就是说，在悬架的运动分析之前，设计者一定要对轮距有个深刻的了解。

大学生方程式赛车悬架设计

1.3国内外研究现状
1.3.1国内研究现状
我国从80年代开始逐步开展对汽车悬架运动学的研究，研究成果则多见于90年代。其中，中国工程院院士郭孔辉所著的《汽车操纵稳定性》对悬架运动学作了最为系统的分析，并且在国内首次提出了从侧向力、纵向力转向的角度研究悬架运动学[6]。吉林大学的林逸教授等人在90年代也先后在各报刊发表文章阐述了橡胶元件的基本性能，着重分析了独立悬架中橡胶元件对汽车操纵稳定性的和平顺性的影响，并提出了处理运动学问题的思路和方法[7]。清华大学张越今博士著的《汽车多体动力学及计算机仿真》一书，重点介绍了整车多体系统弹性模型的建立方法[8]。
1.3.2国外研究现状
国外发达国家对车辆悬架运动学的研究起步较早，几乎同步于独立悬架诞生之日。德国的Prof . J. Reimell（耶尔森·赖姆帕尔）著的《汽车底盘技术》对各种悬架运动学作了详细的分析，对车轮定位参数做了准确的定义，分析了他们的作用及其对整车操纵稳定性的影响。在悬架运动学分析中，描述了弹簧变形过程中车轮定位值的变化过程：描述了弹簧各部件及铰接处具有弹性，由轮胎和路面之间的力和力矩引起的车轮定位值的变化，并且给出了一些典型车型的车轮定位参数的变化曲线，这些变化曲线都是实测得到的，可以用来进行操纵稳定性的评价[13]。
FSAE赛事规则要求赛车悬架应该保证汽车具有良好的行驶平顺性；合适的衰减振动能力；良好的操纵稳定性；赛车制动和加速时能保证车身稳定，减少车身纵倾，各种力和力矩，保证有足够的强度和使用寿命；便于布置、维修和保养。依据赛事规则要求FSAE赛车悬架系统设计的流程为：
本文设计严格遵守FSAE（大学生方程式赛车）规则及赛车设计具体参数要求。提出三种悬架设计方案，通过比较结构优缺点来确定悬架的类型为：不等长双横臂式独立悬架。

(完整版)FSAE赛车双横臂式前悬架设计

第1章绪论1.1、FSAE概述1.1.1、背景Formula SAE 赛事由美国汽车工程师协会（the Society of Automotive Engineers 简称SAE）主办。

SAE 是一个拥有超过60000 名会员的世界性的工程协会，致力与海、陆、空各类交通工具的发展进步。

Formula SAE 是一项面对美国汽车工程师学会学生会员组队参与的国际赛事，于1980 年在美国举办了第一届赛事。

比赛的目的是设计、制造一辆小型的高性能赛车。

目前美国、欧洲和澳大利亚每年都会定期举办该项赛事。

比赛由三个主要部分组成：工程设计、成本以及静态评比；多项单独的性能试验；高性能耐久性测试。

Formula SAE 发展的初衷是想创立一个小型的道路赛车比赛，而现在已经发展成为一个拥有大约20 竞赛因素的大型比赛，参与者包括赛车和车队。

Formula SAE 向年轻的工程师们提供了一个参与有意义的综合项目的机会。

由参与的学生负责管理整个项目，包括时间节点的安排，做预算以及成本控制、设计、采购设备、材料、部件以及制造和测试。

Formula SAE 为在传统教室学习中的学生提供了一个现实的工程经历。

Formula SAE 队员在这个过程中将会经受考验，面对挑战，培养创造性思维和实践能力。

出于此项比赛的宗旨，参赛学生们是被一个假象的制造公司雇佣，让他们制造一辆原型车，用于量产前的各项评估。

目标市场就是那些会在周末去参加高速穿障比赛（Autocross）的非专业车手。

因此，这些赛车在加速、制动、和操控性方面要有非常好的表现。

它们要造价低廉、便于维修并且足够可靠。

另外，这些赛车的市场竞争力会因为一些附加因素，比如美观、舒适性和零件的兼容性而得到提升。

制造公司日产能力要达到4 辆，并且原型车的造价要低于25,000 美元。

对于设计团队来说，挑战在于要在一定的时间和一定的资金限制下，设计和制造出最能满足这些目的的原型车。

每一项设计将会与其他的设计一起参与比较和评估从而决出最佳整车。

33 - FSAE赛车悬架设计

悬架及其簧上质量组成的振动系统的固有频率是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一[3]。
根据比赛规则限定，悬架在坐有车手的情况下可以分别抬起和压下 25.4mm。故设计悬架静挠度 fc1 = 30mm ， fc2 = 30mm ，则前后悬架偏频 n1 = 2.876Hz ， n2 = 2.876Hz 。此数值适用于较小负升力的赛车，符合 FSAE 赛车使用要求。
FSAE 赛车悬架设计
袁振(1)，尹伟奇(2)，刘爽(1) 1.清华大学汽车工程系，2.清华大学物理系
【摘要】本文的目的是完成对清华大学 FSAE 车队 2010 年赛车的悬架设计，为车队以后的工作留下一份设计和分析思路。首先结合规则要求，确定赛车的偏频，进而计算出包括悬架刚度在内的有关参数，为更进一步的计算打下基础。之后分析了车轮定位参数对赛车性能的影响，明确了赛车悬架设计的有关基本原则。通过 ADAMS 软件完成了前悬架的参数模型，并结合整车设计参数，进行仿真分析。利用 ADAMS 软件的优化功能，对悬架参数进行优化。【关键词】FSAE，悬架设计，CATIA，ADAMS
3 悬架建模与仿真
悬架建模的目的是为了验证已有悬架参数的合理性，针对不够理想的参数进行优化，提高悬架性能。
3.1 悬架建模
FSAE 双横臂式前悬架的结构如图 1 所示，建立此仿真模型所需的几何定位参数(硬点坐标)通过参考美国 MPI 大学 2002 年 FSAE 赛车模型参数，力学特性参数(刚度、阻尼等特性)通过选用合适的模板获得。在建模时抽象出上摆臂、下摆臂、主销、转向节、轮轴等刚体。主销、转向节、轮轴为一体，上、下摆臂与主销以球铰联接，与副车架以衬套联接，转向节与转向拉杆以万向节铰接联接。
1 =1−1 Kl c1 ct
可求得 Kl = 69.6N / mm，对于一侧悬架 Kl ' = 34.8N / mm 进而可求出减震器弹簧刚度。悬架的侧倾角刚度

FSAE悬架几何设计

ＦＳＡＥ悬架几何设计总结一、赛车大体参数的确信1.轮距与轴距的确信轮距与轴距目前并无确信的方式精准计算，比较常见的是参考国外所给出的一个体会公式：式中，B为轮距，L为轴距，K为体会系数，查相关资料得知K一样取~。

以下为各个参数值阻碍与限制条件：1)轮距：①在合理的情形下，轮距应当尽可能大，轮距越大，转向时横向负载转移越小，有利于提高车子的稳固性，但太大那么需要提供专门大的转向力。

②由于驱动轮轮距窄有利于车子出弯提速，故后轮轮距一样比前轮轮距小。

④⑤⑥⑦2)轴距：①长轴距会比短轴距有更小的载荷转移，关于车子稳固性、受力情形较好。

②轴距越大，整车的质量也就越大，而且还需考虑车子上各个部件的安装问题，一样要考虑人机工程学、发动机的大小与布置，轮胎宽度与悬架上下A臂的安装要求。

参考往年学校车队与其他车队的数据，综合考虑以上因素，轴距定为1600mm，前后轮距别离为1250/1200mm。

2.其他参数的确信关于质心高度与轴荷比，由于这和各个部件的安装设计和后期的装配有关，此处参考去年数据确信。

二、前悬架设计1，正视图几何在正视图几何中设计参数的确信如下面所述：1)车轮外倾角(wheel-camber-angle)前轮外倾角的阻碍：①必然的角度能够产生回正力矩。

②太大会使转向困难。

③参考，当外倾角在 5时具有最大的侧向力。

④一样取正值，以补偿因车重而下压使得外倾角向负值转变的趋势，应使得车子在行驶进程中轮胎能够与地面更多的均匀的接触，减少个别地址磨损严峻的现象。

⑤负的外倾角能够增加车子过弯时的稳固性，此处与轮胎的磨损相制约，与进行相应的取舍。

查看相关论文，得知前轮外倾角一样为 2-到 4，此处初定为 2，后期会设计调束装置，对前轮的外倾角进行调剂。

2)底盘侧倾角(chassis-roll-angle)此处尚缺少理论依据，查阅相关资料，初定为 33)等效摆臂长度（fvsa ）参考，fvsa 由以下公式计算：rollcamber tfvsa -=12angleroll chassis angle camber wheel rollcamber ----= 式中：trackwidth t =，为轮距，前轮为1250mm ，后轮为1200mm 。